Родилась в Санкт-Петербурге. В 2018 году окончила Санкт-Петербургскую консерваторию им. Н.А.Римского-Корсакова (класс Т.Д.Новиченко). В мае 2018 года проходила стажировку в молодежной программе Houston Grand Opera (США). С 2018 по 2019 год – участница Молодежной оперной программы Большого театра России (под руководством Д.Ю.Вдовина).

С 2019 по 2022 была солисткой Дрезденской оперы (Германия), где исполняла партии Мюзетты («Богема»), Олимпии («Сказки Гофмана»), Папагены («Волшебная Флейта»),Дремы и Доброй Феи («Гензель и Гретель») , принимала участие в рождественском концерте во Фрауэнкирхе в Дрездене (трансляция ZDF) и была выбрана солисткой на знаменитом SemperOpernball 2020.

В сезоне 2022/23 исполнила партии Оксаны («Ночь перед Рождеством») во Франкфуртской опере ( постановка была признана «лучшей постановкой 2022 года» по версии оперной премии «Opernwelt»), Виолетты («Травиата») в Болонской опере, Царевны Лебедь («Сказка о царе Салтане») в постановке Дм.Чернякова в Страсбургской опере, Норины («Дон Паскуале»)в театре Риккардо Дзандонаи (Италия), Амины («Сомнамбула») в Лиможе, Авиньоне, Реймсе и Метце (Франция) и партию Лакме в одноименной опере на фестивале «Лирические ночи в Марманде».

В сезоне 2023/24 исполнила партии Джильды («Риголетто») в Берлинской опере, Мюзетты («Богема») в опере Монпелье, Лейлы («Искатели жемчуга») в Зальцбургской опере, участвовала в концерте с Штутгарским филармоническим оркестром на фестивале в Хайденхайме и в юбилейном концерте, посвященном 80-летию Евы Мартон в Будапештской опере. В этом сезоне состоялся гастрольный тур по городам Южной Кореи, сольные концерты в Брюсселе (Бельгия) и Монреале (Канада) с пианистом-аккомпаниатором Хельмутом Дойчем.

В сезоне 2023/24 планируется запись дебютного сольного альбома в Брюсселе.

Юлия Музыченко лауреат таких конкурсов, как Конкурс королевы Елизаветы (Брюссель 2023), Международный конкурс имени Франсиско Виньяса (Барселона 2023), Международный конкурс вокалистов Монсеррат Кабалье (Барселона 2021), Гран-при Оффенбаха (Бад-Эмс 2021), Международный конкурс оперных певцов «Нюрнбергские мейстерзингеры» (Нюрнберг 2018), Международный конкурс вокалистов Евы Мартон (Будапешт 2018), Международный конкурс «Вердиевские голоса»(Бусетто 2017), Международный конкурс музыки С.В.Рахманинова (Санкт-Петербург 2016), Международный конкурс "Crescendo" (Нью-Йорк, США 2013). Семикратный обладатель Приза Зрительских симпатий.

В 20 лет дебютировала в Мариинском театре в Санкт-Петербурге в партии Золушки в премьерной постановке музыкальной сказки «Правдивая история Золушки» В.Тарнопольского. Международный дебют состоялся в 2017 году в театре Верди в Буссето (Италия) в партии Виолетты в опере «Травиата» Дж. Верди (постановка театра Реджио Парма в рамках Вердиевского фестиваля).

В период учебы с 2016 по 2018 год работала солисткой «Петербург-Концерта».